水体重金属污染已经成为我国和世界上最严重的环境问题之一,对重金属废水的治理已引起国内外科研工作者的高度重视。重金属污染的治理成为了世界环保领域的重大课题,也是我国环保事业面临的重大挑战。本文以中国杉木粉为原料,经苄基化改性反应和高温水蒸汽爆破处理制得多微孔苄基木粉,并用红外光谱仪(IR)、核磁共振仪(NMR)及扫描电镜(SEM),对其结构进行表征和分析。以多微孔苄基木粉为吸附材料,研究了苄基化木粉的增重率、溶液的pH值、接触时间、离子初始浓度和吸附温度等因素对Cu2+、Pb2+、Zn2’三种金属离子吸附效果的影响。比较了多微孔苄基木粉对单一-Cu2+、Pb2+、Zn2’三种金属离子的吸附效果,以及Cu2+、Pb2+、Zn2+三种金属离子共混下的竞争吸附效果,探索了多微孔苄基木粉对Cu2+、Pb2+、Zn2’三种金属离子的饱和吸附量,以及Cu2+、Pb2+、Zn2+三种金属离子的连续三次吸附-脱附效率,提出了多微孔苄基木粉对Cu2+、Pb2+、Zn2+三种金属离子的吸附机理。主要结论如下：1.杉木粉经苄基化反应后,其增重率随反应温度的升高和反应时间的延长而增加,增重率为35.5%的苄基木粉的多微孔苄基木粉对Cu2+、Pb2+、Zn2+三种金属离子均具有较好的吸附效果。2.红外光谱分析(IR)、核磁共振分析(NMR)和扫描电镜分析(SEM)表明,苄基木粉经水蒸气爆破处理后,化学组成没有明显变化。木材纤维结晶区中原有缔合氢键的排列发生了一定变化,木材纤维壁变得膨松,产生大量微孔或微微孔。3.多微孔苄基木粉对铜离子的吸附百分率比原木粉提高57.3%,比苄基木粉提高79.8%,对铅离子的吸附百分率比原木粉提高了209.0%,比苄基木粉提高了78.4%,对锌离子的吸附百分率比原木粉提高了39.8%,比苄基木粉提高17.7%。4.多微孔苄基木粉对Cu2+吸附时,溶液合适的pH范围为3.0～5.0；对铅离子吸附时,溶液合适的pH值范围为5.0～6.0；对Zn2+吸附时,溶液合适的pH范围为5.0-6.0。5.多微孔苄基木粉对Cu2+、Pb2+、Zn2+三种金属离子的吸附百分率随溶液温度的升高而增加。当多微孔苄基木粉为0.500 g,溶液pH值5.0,金属离子浓度30mg/L,吸附温度30℃,吸附时间60～90 min,对Cu2+、Pb2+、Zn2+三种金属离子的吸附百分率分别为95%、88%和64%。且锌离子最快达到吸附平衡。6.多微孔苄基木粉对Cu2+、Pb2+、Zn2+三种金属离子的吸附百分率随离子初始浓度增加而降低,随吸附时间增加而增加。当溶液pH值为5.0,吸附温度为30℃,吸附时间60 min,金属离子浓度由10 mg/L提高到30 mg/L,对Cu2+、Pb2+、Zn2+三种金属离子的吸附百分率分别由90%升高到95%、由91%降低到88%、由89%降低到64%。7.多微孔苄基木粉对单一Cu2+、Pb2+、Zn2+三种金属离子的吸附百分率由大到小的顺序为：Cu2+〉Pb2+〉Zn2+;在Cu2+、Pb2+、Zn2+三种离子共存下的溶液中,多微孔苄基木粉对三种离子的吸附百分率由大到小的顺序为Cu2+〉Pb2+〉Zn2+;且吸附百分率均比单一金属离子吸附时低。8.用0.1 mol/L盐酸对单一吸附Cu2+、Pb2+、Zn2’三种金属离子的多微孔苄基木粉进行脱附,其脱附百分率由大到小的顺序均为：Zn2+>Cu2+>Pb2+,且随着吸附-脱附次数的增加,多微孔苄基木粉对Cu2+、Pb2+、Zn2+三种离子的吸附百分率逐渐降低,且对锌离子的脱附效果最好,对铅离子的脱附效果最差。10.多微孔苄基木粉对金属离子可能的吸附机理分为：金属离子扩散阶段、木粉表面吸附阶段、木粉内部吸附阶段和吸附-脱附平衡等四个阶段。多微孔苄基木粉吸附Cu2+、Pb2+、Zn2+三种离子存在快速吸附和慢速吸附两个阶段,三种金属离子的平衡吸附量由大到小的顺序为：Cu2+〉Pb2+〉Zn2+;分别为2.61 mg/g、 2.50 mg/g和1.89 mg/g。本文通过多微孔苄基化木粉对Cu2+、Pb2+、Zn2+三种离子的吸附效果及其吸附机理的研究,期望找到一条利用废弃木粉处理含重金属离子废水的新途径。本研究对利用废弃生物质材料来处理含重金属离子废水具有重要指导意义,对降低重金属离子对生态环境的污染,实践“以废治废”的新理念有重要发展前景。